›
›

Giáo trình Trắc nghiệm Vật Lý 2- Phần Tĩnh điện

pdf 18 trang huongle 7231
Download
Bạn đang xem tài liệu "Giáo trình Trắc nghiệm Vật Lý 2- Phần Tĩnh điện", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_trac_nghiem_vat_ly_2_phan_tinh_dien.pdf

Nội dung text: Giáo trình Trắc nghiệm Vật Lý 2- Phần Tĩnh điện

  1. Câu 1 Các đưng s c đin tr ưng luơn luơn h ưng: Tr c nghi m V t Lý 2 (a) t i các đin tích d ươ ng. Ph n T ĩnh Đin (b) ra xa các đin tích âm. (c) t nơi c ĩ đin th th p đn n ơi cĩ đin th Lê Quang Nguyên cao. www4.hcmut.edu.vn/~leqnguyen (d) t nơi c ĩ đin th cao đn n ơi cĩ đin th nguyenquangle@zenbe.com th p. Tr li câu 1 Câu 2 E • Ta cĩ liên h gi a đin Cưng đ đin tr ưng do m t đin tích đim tr ưng và đin th : gây ra mt v trí cách nĩ 2 m là 400 V/m.  gradV E = −gradV Cưng đ đin tr ưng t i m t v trí cách nĩ 4 • gradV luơn h ưng theo m là: chi u t ăng c a đin th V . q (a) 200 V/m. • Do đĩ đin tr ưng h ưng V1 theo chi u gi m đin th . (b) 100 V/m. • Câu tr li đúng là (d). V2 < V1 (c) 800 V/m. V = kq/r (d) 400 V/m.
  2. Tr li câu 2 Câu 3 • Đin tr ưng do m t đin tích đim q t o ra Các đưng s c đin tr ưng do h đin tích kho ng cách r (trong chân khơng) là: đng yên gây ra là nh ng đưng: q E = k r 2 (a) xu t phát t đin tích âm, t n cùng đin • Đin tr ưng t l ngh ch v i r 2, nên khi r t ăng tích d ươ ng. 2 l n, thì đin tr ưng gi m 4 l n. (b) khép kín. • Đin tr ưng v trí đu là 400 V/m, do đĩ v (c) khơng khép kín. trí sau là 100 V/m. (d) giao nhau. • Câu tr li đúng là (b). Tr li câu 3 Câu 4 •Lưu s ca đin tr ưng t ĩnh theo m t đưng Trên hình v mơ t các cong kín luơn luơn b ng khơng: đưng s c c a m t đin   tr ưng. Đin tr ưng t i A ∫ E. rd = 0 A là EA, t i B là EB. So ()C sánh cho ta: • Do đĩ đưng s c c a đin tr ưng t ĩnh khơng bao gi khép kín. B • Chúng ph i cĩ nơi xut phát (đin tích d ươ ng) (a) E A = E B và nơi tn cùng (đin tích âm). (b) E A > E B • Câu tr li đúng là (c). (c) E A < E B (d) M t k t qu khác.
  3. Tr li câu 4 Câu 5 •Mt đ đưng s c khơng Tr ưng l c t ĩnh đin là mt tr ưng l c th vì: đi (khơng cĩ ch dày hay th ưa h ơn) nên đin A (a) L c t ĩnh đin cĩ phương nm trên đưng tr ưng cĩ đ ln khơng ni hai đin tích đim. đi. (b) L c t ĩnh đin t l ngh ch v i bình ph ươ ng •Vy: E A = E B. B kho ng cách gi a hai đin tích đim. • Câu tr li đúng là (a). (c) L c t ĩnh đin t l thu n v i tích đ ln hai đin tích đim. (d) Cơng c a l c t ĩnh đin theo m t đưng cong kín thì bng khơng. Tr li câu 5 Câu 6 • Cơng c a l c t ĩnh đin khơng ph thu c đưng Cưng đ đin tr ưng do m t dây th ng, dài đi, ch ph thu c v trí đu và v trí cu i. vơ h n, tích đin đu v i m t đ λ gây ra t i N  =  = − đim M cách dây m t kho ng r b ng: WMN q0∫ E. rd U M U N M λ λ • Điu đĩ cũng cĩ ngh ĩa là cơng theo m t đưng (a)E = (b) E = εε πεε cong kín b t k ỳ thì bng khơng. 2 0 2 0 M  =  = WMM q0∫ E. rd 0 M λ λ r •Lc cĩ tính ch t trên đưc g i là lc th . (c)E = (d) E = 2πεε r 2πεε • Câu tr li đúng là (d). 0 0
  4. Tr li câu 6 Tr li câu 6 (tt) • Đin tr ưng do dây th ng, dài vơ h n, tích đin Mt đng th đu v i m t đ λ to ra kho ng cách r trong chân khơng là: λ E = πε 2 0r • Trong m t mơi tr ưng cĩ hng s đin mơi ε, đin tr ưng gi m đi ε ln: λ E = πεε 2 0r Đưng s c Nhìn t trên xu ng • Câu tr li đúng là (c). Câu 7 Tr li câu 7 Cưng đ đin tr ưng t o b i m t b n ph ng, • Đin tr ưng do m t b n ph ng, r ng vơ h n, rng vơ h n, tích đin đu v i m t đ σ là: tích đin đu v i m t đ σ to ra trong chân khơng là: σ σ (a)E = σ (b) E = E = 2 ε 2 0 • Trong m t mơi tr ưng cĩ hng s đin mơi ε, σ σ đin tr ưng gi m đi ε ln: (c)E = (d) E = εε 2εε σ 0 0 E = εε 2 0 • Câu tr li đúng là (d).
  5. Tr li câu 7 (tt) Câu 8 Mt đĩa trịn bán kính R tích đin đu v i m t h đin Bn tíc đ đin tích m t σ. Cưng đ đin tr ưng t i mt đim M n m trên tr c c a đĩa, cách tâm đĩa m t kho ng x 0 và σ’ = dưng nh ư r ng vơ h n. −3σ. Cưng đ đin B • Do đĩ đin tr ưng t i M tr ưng t i hai v trí A và B là: là: σ E = 2εε σ 2σ 2σ σ 0 (a)E = , E = (b) E = , E = A ε B ε A ε B ε • Câu tr li đúng là (a). 0 0 0 0 3σ 2σ (c)E = , E = (d) K t qu khác. A ε B ε 0 0
  6. Tr li câu 9 Câu 10 • Đin tr ưng t i A: Mt đon dây AB tích đin đu v i m t đ λ > σ σ’ = −3σ 0 đưc u n thành m t cung trịn tâm O, bán σ 3σ 2σ E = + = kính R, gĩc m là AƠB = 60°. Cưng đ đin A ε ε ε 2 0 2 0 0 A tr ưng t i tâm O là: • Đin tr ưng t i B: B λ λ (a)E = (b) E = 9×10 9 2πε R R σ σ σ 0 = − 3 = EA λ 3 2ε 2ε ε (c)E = (d) K t qu khác. 0 0 0 πε 4 0R • Câu tr li đúng là (b). Tr li câu 10 Tr li câu 10 (tt) • Đin tr ưng do m t ph n • Bi t r ng ds = Rd α và gĩc α thay đi t −30° nh ds t o ra tâm O : A đn 30°: ° λds ds λds kλR 30 dE = k R E = k cos α = cos αdα R2 ∫ R2 R2 ∫ α O x −30 ° • Đin tr ưng tồn ph n cĩ kλ λ E = []sin 30 ° − sin ()− 30 ° = k ph ươ ng trên tr c đi dE R R xng Ox c a cung trịn: • Câu tr li đúng là (b). = = α B E ∫ dE x ∫ dE cos λds E = k cos α ∫ R2
  7. Câu 11 Tr li câu 11 Mt s i dây m nh tích đin đu đưc u n • Đin tr ưng t o b i m t thành n a đưng trịn tâm O. L c do dây tác dây hình cung trịn cĩ đng lên đin tích đim q đt t i tâm O là 2 ph ươ ng n m trên tr c (N). N u c t b đi mt n a s i dây thì lc tác đi x ng c a cung trịn. F dng lên q s là: Lc t ĩnh đin c ũng v y. 45° • Do đĩ lc F’ do m i 1/2 (a)2(N ) (b) 1 ( N) đon dây tác đng h p F’ vi ph ươ ng ngang 45°. 1 1 • Suy ra: F′ = F 2 = 2 2 = 2 (c)(N) (d) (N) 2 2 • Câu tr li đúng là (a). Câu 12 Tr li câu 12 Mt đon dây tích đin đu v i m t đ λ > 0 • Do tính ch t đi x ng, đưc u n thành ba c nh c a m t hình vuơng đin tru ng do m i đon ABCD cĩ cnh a. Cưng đ đin tr ưng t i dây t o ra M cĩ E tâm hình vuơng là: ph ươ ng vuơng gĩc v i đon dây đĩ. λ λ 2 • Hai đon dây hai bên M (a)E = (b) E = tâm M t o hai đin 2πε a 4πε a 0 0 tr ưng bù tr ln nhau. λ 2 λ (c)E = (d) E = • Đin tr ưng tồn ph n πε πε ch do đon dây cịn l i 2 0a 4 0a đĩng gĩp.
  8. Tr li câu 12 (tt) Tr li câu 12 (h t) • Đin tr ưng do m t đon a dx = dα cos α = a/2 r dây dx to ra tâm M cĩ 2cos 2 α x = atan α/2 đ ln: λdx dx 2 dE = k r cos α = cos αdα r 2 x r 2 a x r M y y α ° a/2 • Do tính ch t đi x ng, λ 45 = 2k α α α đin tr ưng tồn ph n cĩ a/2 E ∫ cos d dE a -45° dE ph ươ ng n m trên tr c −45 ° a/2 ngang Oy: λ 2 E = = = α πε E ∫ dE y ∫ dE cos 2 0a dx E = kλ cos α Câu tr li đúng là (c). ∫ r 2 Câu 13 Tr li câu 13 Mt m t tr bán kính R đưc đt trong m t • Đưng s c đin tr ưng E đin tr ưng đu E. Tr c c a hình tr song song song song v i m t bên vi đin tr ưng. Thơng l ưng c a đin tr ưng nên đin thơng qua m t gi qua m t tr là: bên b ng khơng. • Đin thơng qua m t tr (a) Ф = E πR2 (b) Ф = −EπR2 = s đưng s c đi ra đáy bên ph i – s đưng s c vào đáy bên trái = 0. (c) Ф = 0 (d) K t qu khác. • Câu tr li đúng là (c).
  9. z Câu 14 Tr li câu 14 Mt kh i l p ph ươ ng đưc đt • Trong m t ph ng xy, sao cho m t đnh c a nĩ trùng z đưng s c đin tr ưng vi g c t a đ, cịn m t đáy thì y nm trong m t ph ng xy nh ư song song v i m t đáy. hình v . M t đin tích Q > 0 đưc đt trên tr c y, bên ph i • Do đĩ đin thơng do Q Q kh i l p ph ươ ng. G i Ф là đin y gi qua m t đáy b ng thơng h ưng ra ngồi m t đáy. x Phát bi u nào sau đây là đ úng? khơng. y Q • Câu tr li đúng là (c). E (a) Ф > 0 x (b) Ф < 0 (c) Ф = 0 (d) Khơng cĩ phát bi u đúng. x Câu 15 Tr li câu 15 Mt đin tích đim q n m sát • Hình nĩn n i ti p trong tâm c a đáy trong m t hình mt m t c u bán kính R. nĩn trịn xoay cĩ bán kính • Theo đnh lu t Gauss đáy b ng chi u cao. Đin R thơng g i qua m t bên c a đin thơng qua m t c u hình nĩn b ng: là: Ф = q/ε . R 0 • Đin thơng qua m t bên (a) Ф = q/3 ε0 hình nĩn b ng đin (b) Ф = q/2 ε thơng qua m t n a m t 0 E (c) Ф = q/ ε0 cu = q/2 ε0. (d) Ф = 0 • Câu tr li đúng là (b).
  10. Câu 16 Tr li câu 16 Mt m t c u tâm O, bán kính R, n m trong • Đnh lu t Gauss trong đin đin tr ưng mơi cho ta đin thơng qua   ρ r mt c u: Ф = q/εε 0. E = 2εε r • Suy ra đin tích trong m t 0 cu: q = εε Ф. vi r là vectơ v trí v t gc O, ρ là mt h ng 0 s dương . Đin tích ch a trong m t c u b ng: • Đin tr ưng cĩ tính đi xng c u nên: E 2 ρ 2 1 2 2 2 Φ = E(R)⋅4πR = ⋅ 4πR = ⋅2πρ R (a)q = −2πρ R (b) q = 2πρ R εε εε 2 0 0 ⇒ = πρ 2 4 1 q 2 R (c)q = πρ R3 (d) q = πρ R2 3 2 • Câu tr li đúng là (b). Câu 17 Tr li câu 17 Mt khơng gian mang đin v i m t đ đin • Phân b đin tích cĩ tính đi (S) xng c u nên đin tr ưng kh i ρ = ρ0/r, ρ0 là mt h ng s , r là kho ng cách tính t gc t a đ. Bi u th c c a đin cũng v y. tr ưng theo v trí r cĩ dng: • Đin thơng qua m t c u (S) tâm O, bán kính r là:   r  ρ r  2ρ r Φ = ⋅ π 2 = ε (a)E = 0 ⋅ (b) E = 0 ⋅ Er 4 r Q / 0 2ε r ε r E 0  0 • Q là đin tích tồn ph n trong  ρ r (b)E = 0 ⋅ (d) K t qu khác. mt c u (S). 3ε r 0 • Suy ra hình chi u c a đin Q tr ưng trên ph ươ ng r: E = r πε 2 4 0r
  11. Tr li câu 17 (tt) Tr li câu 17 (h t) • Đ tìm Q ta chia th tích (S) Suy ra: (S) trong (S) thành các l p dr’ πρ 2 = Q = 2 0r cu. Er 2 2 r’ 4πε r 4πε r •Mi l p cĩ th tích: 0 0  = π ′2 ′ ρ  ρ r dV 4 r dr = 0 ⇒ = 0 ⋅ r Er E r • và cĩ đin tích: 2ε 2ε r ρ 0 0 dQ = ρ(4πr′2 rd ′)= 0 (4πr′2 rd ′) E r′ • Câu tr li đúng là (a). • Suy ra Q: r = πρ ′ ′ = πρ 2 Q 4 0∫ r rd 2 0r 0 Câu 18 Tr li câu 18 dq Mt dây d n m nh, tích đin đu v i m t đ • Th năng tĩnh đin c a q 0: đin dài λ, đưc u n thành m t n a vịng trịn = U q0V R tâm O, bán kính R. Bi u th c nào sau đây cho • V là đin th do dây tích bi t th năng ca m t đin tích đim q đt 0 đin t o ra O: q0 tâm O: O dq k V =∫ dV =∫ k = ∫ dq q λ λ R R = 0 = q0 dV = k dq /R (a)U (b) U λ λ 2ε ε 1 q0 0 4 0R V = λ()πR = ⇒U = πε ε ε q λ q λ 4 0R 4 0 4 0 (c)U = 0 (d) U = 0 ε ε 4 0 2 0R • Câu tr li đúng là (c).
  12. Câu 19 Tr li câu 19 • Vì V = −a/r nên các m t Đin th ca m t đin tr ưng cĩ dng V = gradV −a/r, v i a là mt h ng s dương , r là kho ng đng th là nh ng m t cách t gc O. Khi đ ĩ đin tr ưng: cu tâm O, và đin th E tăng khi ra xa g c O. • Đin tr ưng vuơng gĩc (a) n m trên ph ươ ng r và hưng v O. vi m t đng th , do đĩ O cĩ phương trên r. (b) n m trên ph ươ ng r và hưng ra ngồi O. V1 (c) Vuơng gĩc v i ph ươ ng r. • Đin tr ưng h ưng theo chi u đin th gi m, do V > V (d) cĩ hưng tùy thu c giá tr ca a. đĩ hưng v gc O. 2 1 • Câu tr li đúng là (a). V = -a/r Câu 20 Tr li câu 20 ∂ Mt đin tr ưng cĩ đin th xác đnh trong V 2 2 E = − = −3y khơng gian theo bi u th c V = 3 xy – z. Vect ơ x ∂x đin tr ưng là: ∂V E = − grad V E = − = −6xy  y ∂y (a) E = 0 ∂ = − V =  Ez 1  2  ∂ (b) E = 3y , 6xy , −1 z      (c) E = − 3y2 , − 6xy , 1 Câu tr li đúng là (c).      (d) E = − 3y2 + z, − 6xy + z, 3xy 2 +1  
  13. Câu 21 Tr li câu 21 C C Tam giác vuơng ABC cĩ E •Cnh BC n m trên m t m t E chi u dài các c nh AB = 0,3 đng th nên cĩ cùng đin m, BC = 0,4 m và AC = 0,5 th , v y UAC = UAB . m, đưc đt trong m t đin B 4   tr ưng đu, cưng đ E = 10 U =V −V = E ⋅ rd V/m, đưng s c song song AB A B ∫ A vi c nh AB nh ư hình v . • Ch n đưng tích phân là Hi u đin th UAC bng: A B đon AB, ta cĩ: A B  = = 4 × = (a) 5000 V (b) -5000 V U AB E.AB 10 (V / m) (3,0 m) 3000 (V ) (c) 7000 V (d) 3000 V • Câu tr li đúng là (d). Câu 22 Tr li câu 22 Đin th do m t n a m t c u bán kính R, tích •Mi ph n t dq đu dq dq đin đu v i m t đ σ, đt trong chân khơng cách đu tâm O nên: gây ra t i tâm b ng: R dq k R V = k∫ = q σ σR R R (a)V = (b) V = ε ε 2 0 0 1 σR V = ⋅σ 2πR2 = σR σR 4πε R 2ε dV = k dq /R (c)V = (d) V = 0 0 2ε 4ε 0 0 • Câu tr li đúng là (c).
  14. Câu 23 Tr li câu 23 Đin tích đim q = 4 × 10 -9 C chuy n đng Cơ n ăng b o tồn: E U + K = U +K trong m t tr ưng t ĩnh đin. Khi đi qua hai v A A B B V trí A và B đin tích q cĩ đng n ăng l n l ưt là qV A +KA = qV B + KB B 6 × 10 -7 J và 10,8 × 10 -7 J. N u đin th ti A VA vB là VA = 200 V thì đin th ti B là: v A v (a) VB = 18 V (b) VB = 70 V (c) V = 80 V (d) V = 800 V B B VB = VA + ( KA – KB)/ q VB = 80 V Câu tr li đúng là (c). Câu 24 Tr li câu 24 Trong m t vùng khơng gian, đin th ti m i •H th c gi a đin th và đin tr ưng: v trí đu nh ư nhau. Điu này cĩ ngh ĩa là trong  = − vùng đĩ: E gradV • Đin th bng h ng s , nên: (a) đin th bng khơng.   = − ( ) = (b) đin tr ưng b ng khơng. E grad const 0 (c) đin tr ưng là hu h n và đu. • Câu tr li đúng là (b). (d) gradient đin th là mt h ng s khác khơng.
  15. Câu 25 Tr li câu 25 Mt đin tích đim q nm • Ta cĩ: tâm O c a hai đưng trịn = − = ( − ) đng tâm nh ư hình v , v i OB WBC U B UC q0 VB VC q q = 2 OC. Cơng c a l c đin = − = ( − ) 0 O 0 WCD UC U D q0 VC VD tr ưng do q gây ra khi d ch B CD B D q • V là đin th do q gây ra. q C chuy n đin tích đim q0 t B đn C và t C đn D là WBC • B và D cĩ cùng đin th vì và W . Ta cĩ: CD trên cùng m t m t đng th . V y: (a) W = − W Mt đng th là BC CD = ( − ) = − WCD q0 VC VB WBC mt c u tâm O (b) WBC = WCD (c) WBC = 3WCD • Câu tr li đúng là (a). (d) WBC = − 3WCD Câu 26 Tr li câu 26 Ba đin tích đim q đưc đt t i ba đnh c a q2 U = k mt hình vuơng c nh a. Năng l ưng t ĩnh đin 1 a ca h đin tích b ng: q2 U = k a(2) ½ 2 a a q q2 (a)= ( + ) (b) = ( + ) q2 Ue k 4 2 Ue k 4 2 = a 2a U3 k a 2 a q q2 (c)U = k (4 + 2) (d) U = k (4 + 2) q2  1  q2 e 2a e a U = k 2 +  = k (4 + 2) e a  2  2a Câu tr li đúng là (b).
  16. Câu 27 Tr li câu 27 z Đin tr ưng • Đin tr ưng cĩ phương   E  xi + yj vuơng gĩc v i tr c z. E = a a = const 2 + 2   x y • Trong m i m t ph ng xi + yj cĩ mt đng th là: vuơng gĩc v i tr c z, đưng s c đin tr ưng là E nh ng đưng xuyên tâm. (a) M t nĩn trịn xoay. •Mt đng th vuơng gĩc r (b) M t tr trịn xoay. vi đin tr ưng, là các m t (c) M t c u. tr trịn xoay. (d) M t ph ng. • Câu tr li đúng là (b). O Câu 28 Tr li câu 28 Mt đng th khơng cĩ tính ch t nào sau đây: • Chúng ta đã bi t: • Cơng c a l c đin tr ưng khi d ch chuy n đin (a) các m t đng th khơng bao gi ct nhau. tích trên m t m t đng th bng khơng (b). (b) cơng c a l c đin tr ưng khi d ch chuy n • Đin tr ưng vuơng gĩc v i m t đng th (d). đin tích trên m t m t đng th bng khơng. • Ngồi ra, các m t đng th khơng bao gi ct (c) đin thơng đi qua m t m t đng th luơn nhau (a). Vì nu cĩ hai m t c t nhau, thì trên luơn b o tồn. đưng c t cĩ ti hai giá tr đin th khác nhau. (d) đin tr ưng vuơng gĩc v i m t đng th . •Mt đng th cĩ tính ch t (a), (b) và ( d), nh ưng khơng cĩ tính ch t (c). •Vy câu tr li đúng là (c).
  17. Câu 29 Tr li câu 29 Mt l ưng c c đin cĩ momen lưng c c p = • Đin tr ưng c a l ưng c c đin : qd đưc đt trong chân khơng. Vectơ cưng p E = k 1+ 3cos 2 θ đ đin tr ưng do l ưng c c gây ra t i đim M r3 nm trên đưng trung tr c c a l ưng c c và • trên đưng trung tr c θ = ±90°, E cĩ đ ln: cách tr c m t đon r >> d là: p E = k   r3  p  p (a)E = −k (b) E = k • và hưng ng ưc chi u vect ơ momen l ưng c c, v y: 3 3  r r  p   E = −k  p  p 3 (c)E = k (d) E = −k r 2r3 2r3 • Câu tr li đúng là (a). Tr li câu 29 (tt) Câu 30 Gi EA là cưng đ đin tr ưng kho ng cách r trên tr c c a l ưng c c đin, và EB là cưng đ đin tr ưng kho ng cách r trên đưng p E trung tr c c a l ưng c c đin. So sánh ta cĩ: (a) EA/EB = 1,5 (b) EA/EB = 3 (c) EA/EB = 2,5 (d) EA/EB = 2
  18. Tr li câu 30 • Đin tr ưng c a l ưng c c đin : p E = k 1+ 3cos 2 θ r3 • trên đưng trung tr c θ = ±90°: p E = k B r3 • trên tr c θ = 0 hay 180°: p E = 2k A r3 • Câu tr li đúng là (d).